以多層對(duì)稱鋪設(shè)的碳纖維復(fù)合板為研究對(duì)象,首先依據(jù)經(jīng)典層合板建模理論建立鋪層材料參數(shù)與復(fù)合板剛度系數(shù)間的理論關(guān)系,推導(dǎo)出復(fù)合板等效剛度的簡(jiǎn)化計(jì)算表達(dá)式,從而構(gòu)建了單層和多層復(fù)合板的動(dòng)態(tài)特性簡(jiǎn)化模型。進(jìn)而以固支邊界的16層矩形碳纖維復(fù)合薄板的動(dòng)態(tài)特性模擬為例,通過(guò)對(duì)比簡(jiǎn)化等效建模方法與傳統(tǒng)有限元多層建模方法的計(jì)算一致性,初步驗(yàn)證了所提簡(jiǎn)化計(jì)算方法的準(zhǔn)確性和有效性,并在此基礎(chǔ)上分析比較了鋪層數(shù)量和面積對(duì)等效前后計(jì)算耗時(shí)的影響。最后通過(guò)數(shù)例仿真,就鋪層對(duì)稱性對(duì)等效模型計(jì)算有效性范圍的影響進(jìn)行分析說(shuō)明。該研究為進(jìn)一步開(kāi)展多層碳纖維板結(jié)構(gòu)的聲振特性研究提供了有力的理論建模及分析預(yù)測(cè)工具。

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圖4有限元模型對(duì)比結(jié)果

圖3解析模型對(duì)比結(jié)果2.2計(jì)算耗時(shí)對(duì)比

圖1層合板的層數(shù)表示

假定矩形板由N層纖維材料（正交各向異性）組成，在其中面建立笛卡爾直角坐標(biāo)系o?xyz，坐標(biāo)原點(diǎn)位于層合板中面的邊角上，其整體坐標(biāo)系厚度方向上的幾何表示如圖1所示。總厚度為H，每層厚度為h，第k層下表面在z方向上的坐標(biāo)為zk，上表面的坐標(biāo)為zk+1，每層的厚度相同。板在x方向的長(zhǎng)度....

圖2纖維板纖維方向的表示

圖1層合板的層數(shù)表示在建立層合板理論模型之初，首先對(duì)層合板引入以下理想假定條件[16]:

圖3解析模型對(duì)比結(jié)果

表1和圖3,4中分別為多層纖維板有限元模型、等效單層纖維板的有限元模型以及多層和等效單層理論模型的計(jì)算結(jié)果，可見(jiàn)：四種模型的振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算結(jié)果基本一致，從而較好地體現(xiàn)了該等效建模方式的有效性，尤其對(duì)于有著10層以上鋪層數(shù)的碳纖維復(fù)合板結(jié)構(gòu)，該建模方式具有直接的理論借鑒意義。圖4有....

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